NL1014690C2 - Kleibevattend mengsel of verdunningsmengsel dat een tegen vocht bestand zijnde gel kan vormen en toepassing van dat mengsel en verdunningsmengsel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: KI ei bevattend mengsel of verdunningsmengel dat een tegen vocht bestand zijnde gel kan vormen en toepassing van dat mengsel en verdunningsmengsel.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een klei bevattend mengsel of verdunningsmengsel dat een tegen vocht bestand zijnde gel kan vormen, omvattende een poedervormig of gemalen smectiet en/of een smectiet bevattend natuurlijk gesteente en ten minste 0,8 - 10 gew.% , berekend voor het smectietgehalte, van ten minste een 10 gedeeltelijk in water oplosbaar en/of in water zwel baar polymeer en eventueel ten minste 0,5 gew.% van een vast activeringsmiddel. Een dergelijk mengsel kan ook aanvullend als verdunningsmiddel meer dan 0,5 gew.% van een of meer vaste inerte vulmiddelen omvatten; deze verdunde versie wordt in de beschrijvingsinleiding aangeduid als verdunningsmengsel. 15 Het is algemeen bekend dat kleimineralen van het smectiettype in reactie kunnen worden gebracht, in aanwezigheid van water, met in water oplosbare en/of in water zwel bare polymeren ter vorming van tegen vocht bestand zijnde gelmaterialen. Dergelijke gelmaterialen kunnen gunstig worden toegepast voor waterisol erende doeleinden, 20 bijvoorbeeld als grondafdichtingsmiddelen. Dergelijke gelmaterialen zullen ontstaan wanneer de volgende bestanddelen gelijktijdig in het mengsel aanwezig zijn, te weten smectiet, activeringsmiddel, polymeer en water. Na de vorming van de gel is het zeer lastig de gel verder te manipuleren en daarom wordt volgens de bekende methoden van de stand van de techniek 25 een mengsel met een langdurige houdbaarheid bereid door het weglaten van een van de bestanddelen, te weten activeringsmiddel (de ten name van de onderhavige uitvinder ingediende Europese octrooiaanvrage 0 333 653) of 1014690 t 2 water (WO 94/018284 en WO 99/11732, beide ten name van de onderhavige uitvinder).

Uit de Europese octrooiaanvrage EP-A-0 682 684, gebaseerd op WO 94/18284, ingediend door de onderhavige uitvinder op 25 5 januari 1994, is het ook bekend dat geactiveerde smectieten, te weten smectieten waarbij ten minste 30% van de vervangbare roosterionen natrium-en/of lithiumionen zijn, gelmaterialen van voortreffelijke structuur en karakteristieken verschaffen. Dergelijke geactiveerde smectieten kunnen worden verkregen uit de natuurlijke herkomstbronnen, of kunnen worden 10 bereid uit inactieve smectieten door ze te behandelen met een bron van natrium- en/of lithiumionen (deze behandeling wordt activering genoemd). De droge mengsels volgens EP-A-0 682 684 zijn moeilijk te verdichten en als resultaat bezit de verdichte laag openingen en scheuren waar water snel doorheen kan stromen zonder dat er sprake is van contact met de andere 15 actieve delen van het mengsel of verdunningsmengsel en dus zonder sprake van reactie. Activering kan voor of tijdens of na het in reactie brengen van het smectiet met het in water oplosbare en/of water zwel bare polymeer worden uitgevoerd.

Een klei bevattend mengsel en de toepassing hiervan in 20 gel formatie is bekend uit de hiervoor genoemde Europese octrooiaanvrage EP-A-0 335 653. Volgens deze referentie wordt een mengsel, omvattende een smectiet type kleimineraal en ten minste 0,6 gew.% van een in water oplosbaar polymeer, intensief geroerd of gekneed in aanwezigheid van ten minste 30 gew.% water om een reactie tussen het kleimineraal en het 25 polymeer tot stand te brengen. Volgens deze manier wordt een suspensie van een klei mineraal/polymeercomplex gevormd dat, eventueel na een droogstap, in een afzonderlijke stap in reactie wordt gebracht met ten 1014890 3 minste 0,5 gew.% van een activeringsmiddel, opnieuw onder intens roeren of kneden in aanwezigheid van water. Deze laatstgenoemde reactie voorziet in een gel die volgens een reversibele wijze water kan opnemen en afgeven. De laatste stap van het toevoegen van het activeringsmiddel wordt 5 uitgevoerd op de plaats waar de gel moet worden toegepast. Een nadeel van deze methode is dat deze omslachtige mechanische handelingen vereist. Gel formatie kan worden uitgevoerd onder toepassing van een redelijk breed gebied van polymeren, waarvan polyacrylamiden, gehydrolyseerde polyacryl-amiden en acryl zuur/acrylamide-copolymeren ook zijn genoemd, echter zonder 10 ze nader te specificeren.

Hoewel de methode volgens EP-A-0 333 653 leidt tot de vorming van hoge kwaliteit gelmaterial en die met goede resultaten voor isolatiedoeleinden toepasbaar zijn, bezit deze methode het nadeel dat de gel onder toepassing van een lastige mechanische handeling moet worden 15 voorgevormd. Deze handeling is soms moeilijk in de hand te houden en is energie-intensief omdat deze een intensief mengen en een langdurige droging vereist. Deze nadelen zorgen ervoor dat deze methode vanuit economisch oogpunt minder aantrekkelijk is.

Deze nadelen verschijnen niet bij methoden waarin een 20 droog voormengsel voor gel formatie eerst wordt bereid uit de gel vormende bestanddelen, exclusief water, en dit vaste droge voormengsel wordt met water slechts bij het te behandelen gebied in contact gebracht. Dergelijke methoden zijn beschreven in de Europese octrooiaanvrage EP-A-0 244 981, de Britse octrooi publicatie GB 1 439 734 en de Europese octrooiaanvrage 25 EP-O-A-682 684, waarvan de laatstgenoemde publicatie benadrukt dat het vaste droge voormengsel gedurende opslag tegen vocht moet zijn beschermd. Het gemeenschappelijke nadeel van deze methoden ontstaat uit het feit dat 1014690 4 t een coherente gel vrij van tussenruimtes en scheuren in continuïteit slechts kan worden gevormd uit een goed samengepakt droog voormengsel; droge poeders en granulen zijn echter moeilijk te verdichten of compacteren. Indien zij aldus moeten worden toegepast voor het afdichten 5 van grond, welke toepassing het meest veelvuldig wordt toegepast, verdient het veel eerder de voorkeur om ze te mengen met de grond (bijvoorbeeld door het graven in de grond) voordat het bevochtigen plaatsvindt, eerder dan ze eenvoudig uit te spreiden op het grondoppervlak in een droge toestand of als een met water gevormde slurrie. Deze menghandeling vereist 10 specifieke apparatuur en arbeid, hetgeen de economische waarde van deze methode verlaagt.

Droge poeders en granulen kunnen worden voorbevochtigd ter verbetering van de compacteerbaarheid hiervan. Er moet echter in gedachten worden gehouden dat indien een vast droog voormengsel voor 15 gel formatie wordt bevochtigd, gelvormingsreacties onmiddellijk beginnen plaats te vinden. Dit vindt in het bijzonder plaats bij voormengsels die geactiveerde smectieten bevatten, welke materialen snel met de polymeren reageren. Een vroegtijdige gel formatie die niet in de hand kan worden gehouden is echter vanuit het oogpunt van de verwerkbaarheid van het 20 mengsel en de kwaliteit van de afdichting zeer ongewenst.

Nu is gevonden dat indien een geschikt gekozen, in water oplosbaar en/of water zwel baar polymeer wordt toegepast, een vast droog voormengsel voor gel formatie watertolerant kan worden gemaakt. Dit betekent dat het voormengsel voor gel formatie, omvattende het specifieke polymeer, 25 ook een beperkte hoeveelheid water zonder het risico van vroegtijdige gel formatie kan omvatten, en dit geringe watergehalte is voldoende om het voormengsel goed compacteerbaar te maken. Het compacteren of verdichten 1014630 5 kan door verschillende methoden worden uitgevoerd, zoals met een roller of wals, een trillende plaat of door het gewicht of het verdichten van een bovenliggende laag of constructie.

Dit betekent dat het doel van de onderhavige uitvinding 5 is het verschaffen van een gel vormend mengsel dat geschikt is voor opslag, welk mengsel alle voor de gel formatie vereiste reactanten bevat.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een gel vormend mengsel dat gedurende een lange tijd kan worden bewaard zonder dat vroegtijdige gel formatie, die niet onder controle 10 kan worden gehouden, optreedt. Op basis hiervan is de onderhavige uitvinding tot stand gebracht.

De uitvinding zoals beschreven in de aanhef wordt volgens onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat: - het polymeer een lineaire keten acrylamide type 15 (co)polymeer met een molecuul gewicht van ten minste 500.000, een hydrolysegraad van ten hoogste 30% en een deeltjeafmeting van 2 pm tot 1 mm is, en - het mengsel of verdunningsmengsel ook 3-20 gew.% water, berekend voor het totale gewicht van het mengsel of van het 20 verdunningsmengsel, omvat.

Op basis van de onderhavige uitvinding wordt een waterig mengsel verkregen waarin enige voorreactie tussen geactiveerd smect4et (of inactief smectiet en activeringsmiddel) en het polymeer plaatsvindt, welke voorreactie onvoldoende voor totale gel formatie is. Deze voorreactie 25 is echter voldoende voor het creëren van enige bindingen tussen het polymeer en het kleimateriaal waarna de deeltjes van het mengsel of verdunningsmengsel beter aan elkaar hechten. Als resultaat wordt een niet- 1 π ‘J " Π .

t. V; · —^ i 6 gegeleerd mengsel gevormd dat eenvoudig op het te behandelen grondoppervlak kan worden aangebracht en eenvoudig kan worden verdicht waarbij geen scheuren of tussenruimtes achterblijven waardoor het uiteindelijke gel vormende water zou kunnen ontsnappen.

5 De individuele bestanddelen van het mengsel of verdunningsmengsel volgens onderhavige uitvinding worden hierna nader beschreven.

Als smeetiet kan worden toegepast: montmorilloniet, bei del 1 i et, hectoriet, nontroniet, saponiet, illiet, allevardiet, mengsels 10 hiervan, natuurlijk gesteente dat deze materialen (zoals bentoniet) bevat, of kunstmatige mengsels van smectiet type silicaatverbindingen (bijvoorbeeld Laponite (merk), in de handel gebracht door Laporte Co., Groot-Brittannië). Smectiet kan in geactiveerde of in inactieve toestand, of als een mengsel van geactiveerde en inactieve smectieten aanwezig zijn. 15 Indien de totaal aanwezige hoeveelheid smectiet inactief is, of het aanwezige mengsel van smectieten minder dan 30 gew.% geactiveerd smectiet (berekend voor het totale gewicht van de aanwezige smectieten) bevat, moet het mengsel of verdunningsmengsel volgens de onderhavige uitvinding ook ten minste 0,5 gew.% van een activeringsmiddel bevatten. De bovengrens 20 van het activeringsmiddel is niet erg kritisch en hangt hoofdzakelijk af van het aanwezige type inactief smectiet en of het mengsel of verdunningsmengsel ook al of niet enige hoeveelheid geactiveerd smectiet omvat.Ίη het algemeen bedraagt de hoeveelheid activeringsmiddel niet meer dan 6 gew.%. Indien de totale aanwezige hoeveelheid smectiet inactief is, kan 25 het mengel of verdunningsmengsel bij voorkeur 3-5 gew.% activeringsmiddel bevatten. Als activeringsmiddel kan elk in water oplosbaar natrium- of lithiumzout worden toegepast indien het anion hiervan een onoplosbaar 1014690 7 precipitaat met aardalkalimetalen vormt. Voorbeelden van dergelijke activeringsmiddelen zijn natriumcarbonaat, lithiumcarbonaat, natriumfos-faatverbindingen en polyfosfaatverbindingen, lithiumfosfaat en mengsels hiervan, waarbij natriumcarbonaat het meest de voorkeur verdient.

5 De deeltjesafmeting van de smectieten en smectiet bevattende gesteenten ligt bij voorkeur beneden 100 pm. Smectieten en smectiet bevattende gesteenten met een schijnbare viscositeit van 3 - 30 cP bij 20 °C en een Marsh-trechter doorstroomtijd van 25 - 40 sec., beide gemeten met 30 - 80 g/1 waterige suspensie, verdienen de voorkeur.

10 De eigenschappen van het polymeer zijn een belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding en er moet in beschouwing worden genomen dat een gematigde adhesie vormende voorreactie moet plaatsvinden waarbij in alle gevallen een volledige of bijna volledige reactie, die tot gelvormatie leidt, moet worden voorkomen. Bovendien moet in beschouwing 15 worden genomen dat het mengsel altijd een voldoende hoeveelheid intact polymeer bevat dat slechts beschikbaar komt voor verder gelvormende reacties indien de verdichte laag wordt blootgesteld aan een aanvullende hoeveelheid water. Aldus moet zowel de oplosbaarheid als de reactiviteit van het polymeer zodanig worden ingesteld dat aan deze eisen wordt voldaan. 20 Het aanwezi ge polymeer i s een 1 i neai re keten acryl amide type (co)polymeer hetgeen betekent dat de (co)polymeerketen volledig lineair is of slechts korte zijketens bezit. Het molecuul gewicht van het (co)polymeer is ten minste 500.000, bij voorkeur 1 - 8 x 106, met name bij voorkeur 2 - 7 x 106. Indien het molecuul gewicht lager dan 500.000 25 is, lost het polymeer te gemakkelijk op hetgeen enerzijds zal leiden tot de formatie van gel clusters die niet kunnen worden verdicht, en anderzijds tot een onvoldoende hoeveelheid polymeer van intact polymeer "depof'voor 1014690 δ opvolgende gelformatie. De hydrolysegraad van het (co)polymeer bedraagt niet meer dan 30%, bij voorkeur ten hoogste 15%, in het bijzonder 2 - 10%, hetgeen betekent dat het (co)polymeer een niet-gehydrolyseerd polyacrylamide, of een enigszins gehydroliseerd polyacrylamide, of een 5 acrylamide/acrylzuur-copolymeer overeenkomend met een hydrolysegraad (percentage -C0NHz-groepen die zijn gehydrolyseerd tot -C00H en/of C00') van niet meer dan 15%, kan zijn. De hydrolysegraad van een gehydroliseerd polyacrylamide (of het -COOH-gehalte van een equivalent acryl -amide/acrylzuurcopolymeer) bedraagt bij voorkeur 2 - 10%. De hydrolyse-10 graad van het polymeer beïnvloedt aanzienlijk de verhouding sterke en zwakke adhesie creërende bindingen. Bij een hydrolysegraad groter dan 30% kunnen sterke adhesie creërende bindingen niet in de voorreactieperiode in de vereiste hoeveelheid worden gevormd, hetgeen de compacteerbaarheid van het mengsel verslechtert. Deze bindingen zijn zowel in de voorreactie-15 periode als in de na-reactieperiode van belang. De intrinsieke viscositeit van het copolymeer bedraagt bij voorkeur 4-7 bij 20 °C.

Het mengsel of verdunningsmiddel volgens de onderhavige uitvinding kan een lineaire keten acrylamide type (co)polymeer als een enkel (co)polymeer of een mengsel van twee of meer van dergelijke 20 (co)polymeren omvatten. Indien gewenst kan het mengel of verdunningsmeng-sel volgens de onderhavige uitvinding ook een of meer andere (co)polymeren omvatten die niet binnen de lineaire keten acrylamide type (co)polymeren, zoals hiervoor gedefinieerd, vallen, op voorwaarde dat zij geen nadelige invloed vertonen op de reactie tussen het lineaire keten acrylamide type 25 (co)polymeer en het smectiet, en de watertolerantie van het mengsel of verdunningsmengsel niet nadelig beïnvloeden. Dergelijke aanvullende (co)polymeren, indien aanwezig, kunnen bepaalde karakteristieken van de 1 01 469 0 9 uit het mengsel of verdunningsmengsel volgens onderhavige uitvinding gevormde gel modificeren. Bij voorkeur wordt een mengsel van (co)polymeren toegepast waarbij de hoeveelheid van het lineaire keten acrylamide type (co)polymeer £ 30 gèw.% is, op basis van het totale gewicht van het 5 mengsel van (co)polymeren. Een lineaire keten polymeer in de deeltjesvorm is gedeeltelijk in staat om het kristal rooster van het klei mineraal binnen te treden waarna het kleimineraal aan het polymeer hecht. De andere zijde van de polymeerketen blijft in een opgewikkelde toestand en kan in latere gelformatiestappen reageren. Een vereiste mate van adhesie zonder 10 vroegtijdige gel formatie kan tot stand worden gebracht indien ten minste een deel van de reactie zich voltrekt binnen het kristal rooster.

Bovendien moet de deeltjesafmeting van het polymeer volgens de onderhavige uitvinding liggen tussen 2 pm en 1 mm. Deze deeltjesafmeting kan met de andere bestanddelen van het mengsel of 15 verdunningsmengsel het meest gemakkelijk worden gehomogeniseerd en bezit de gewenste oplosbaarheid voor de voorreactiestap met het smectiet. Wanneer de deeltjesafmeting te gering is zal zwel vorming of oplossen de gewenste mate overschrijden, en de gevormde laag zal niet de gewenste kwaliteit bezitten. Indien de deeltjesafmeting te groot is, zal de 20 zwel baarheid worden beperkt, en de vereiste hoeveelheid adhesie creërende bindingen kan niet worden gevormd.

Het mengsel volgens de onderhavige uitvinding bevat ook een of meer vaste inerte vulmiddelen. De hoeveelheid vulmiddel kan tot 90 gew.%, bij voorkeur 10 - 85 gew.%, op basis van het gewicht van 25 het verdunningsmengsel, bedragen. De gemiddelde deeltjeafmeting van het vaste vulmiddel bedraagt 0,05 - 8,0 mm, bij voorkeur 0,1 - 6,0 mm. Het vaste vulmiddel kan worden gekozen uit zand, sil icaatverbindingen, gemalen 1 C i 4 89 0 10 gesteente of mineraal, een gemalen gebrand keramisch materiaal of mengsel hiervan. Het is ook mogelijk om als het vulmiddel een gemalen industrieel afvalmateriaal toe te passen waardoor het afvalmateriaal kan worden teruggevoerd.

5 Het mengsel of verdunningsmengsel volgens de onderhavige uitvinding omvat naast de hiervoor genoemde bestanddelen ook 3-20 gew.%, bij voorkeur 5-15 gew.% water. Deze percentages zijn berekend voor het totale gewicht van het mengsel of verdunningsmengsel. Deze hoeveelheid water kan aan het mengsel of verdunningsmengsel in een gescheiden stap 10 worden toegevoegd, of het mengsel of verdunningsmengsel kan uit bestanddelen met geschikte vochtigheidsgehaltes worden gevormd, of deze methoden kunnen in combinatie worden toegepast. Het mengsel of verdunningsmengsel kan ook de waterhoeveelheid adsorberen en absorberen na het mengproces gedurende verschillende applicatieprocessen. Indien dit watergehalte te 15 gering is, blijft het mengsel te droog en het verdichten is lastig uit te voeren. Indien het watergehalte te hoog is, treedt vroegtijdige gel formatie op en geen bruikbaar mengsel kan worden verkregen.

Op basis van de hiervoor geciteerde octrooi schriften en octrooiaanvragen, waarvan de beschrijving hiervan als ingelast moet 20 worden beschouwd, is het zeer verrassend dat dit watergehalte de bewaarbaarheid van het mengsel of verdunningsmengsel niet beïnvloedt, en het mengsel of verdunningsmengsel is in staat tot het vormen van een tegen vocht bestand zijnde gel die voortreffelijk isolerende eigenschappen bezit, zelfs na een langdurige bewaarperiode. Op basis van de hiervoor 25 genoemde referenties en andere hierin geciteerde documenten verwachtte men dat het watergehalte van het mengel of verdunningsmengsel de chemische reacties tussen het (co)polymeer en het smectiet (en het activeringsmid-

; · 1 - . -· - W

f 11 del, indien aanwezig), zeker zal initiëren, hetgeen zou leiden tot niet-controleerbare vroegtijdige gel formatieprocessen waardoor het mengsel of verdunningsmengsel in een opvolgende afdichtingvormende handeling niet verwerkbaar wordt, of de vorming van een afdichting met reproduceerbare 5 karakteristieken ongeschikt wordt.

Het mengel of verdunningsmengel volgens de onderhavige uitvinding kan worden bereid door het eenvoudig homogeniseren van de afzonderlijke bestanddelen en, indien nodig, het instellen van het watergehalte van het mengsel of verdunningsmengsel op de vereiste waarde. 10 De bestanddelen kunnen in elke volgorde worden geïntroduceerd en homogenisering kan ook stapsgewijs plaatsvinden. Aldus kan men het mengsel eerst bereiden dat later kan worden gehomogeniseerd met de vulmiddelen ter vorming van het verdunningsmengsel. Bij voorkeur wordt 1-9 maal vulmiddel toegepast op 1 deel mengsel.

15 Indi en toegepast voor water i sol erende doel ei nden wordt het mengsel of verdunningsmengel eenvoudig aangebracht op het te behandelen gebied. Het watergehalte van het mengsel of verdunningsmengsel draagt bij aan de hechting hiervan op het te behandelen voorwerp en maakt het mengsel of verdunningsmengsel gemakkelijk en goed compacteerbaar, 20 hetgeen vanuit het oogpunt van het vormen van een continue gel structuur essentieel is. Daarna kan het mengsel of verdunningmengsel eenvoudig worden bevochtigd met water waarna zich spontaan een gel vormt. Deze bevochtiging kan ook plaatsvinden ten gevolge van regenval, percolatie-grondwater en dergelijke. Voor isolatie op grote schaal verdient het de 25 voorkeur om het verdunningsmengsel toe te passen.

1 01 469 0- « 12

Het mengsel en verdunningsmengsel volgens de onderhavige uitvinding, en in het bijzonder het verdunningsmengsel, kunnen in het bijzonder voor de volgende doelstellingen worden toegepast: - waterdichte isolatie van bassins, dammen en andere 5 voorwerpen blootgesteld aan de schadelijke invloeden van water of waterige oplossingen, - isolatie van afvalopslagplaatsen, - bedekkingslaag van ondergrondse afval gebieden om het oppervlak hiervan te recultiveren, 10 - vulmiddel voor holle ruimtes en scheuren in wanden, dammen en andere voorwerpen blootgesteld aan water of waterige oplossingen om de gebroken delen aan elkaar te lijmen, of tussen open gestructureerde of water doorlaatbare of natuurlijk of kunstmatig gevormde lagen, - ter vorming van een vibratie-evenwicht en isolatiebed 15 voor spoorwegen, wegen en andere voorwerpen blootgesteld aan vibratie- schade.

De uit het mengel of verdunningsmengsel volgens de onderhavige uitvinding gevormde gel bezit voortreffelijke en reversibele water isolerende eigenschappen. De bestandheid tegen warmte en bevriezen 20 van de gel is ook voortreffelijk; de structurele en isolatie-eigenschappen hiervan veranderen niet binnen een temperatuurgebied van -25°C en +60°C. De gel heeft ook bufferende eigenschappen waardoor het materiaal goed tolerant is tegen de effecten van agressieve vloeistoffen.

Nadere details van de onderhavige uitvinding worden 25 in de volgende niet-1imiterende voorbeelden weergegeven.

1014690

* I

13 « · *

Voorbeeld 1

De volgende bestanddelen werden in droge toestand gemengd: - 150 kg kunstmatig geactiveerd gemalen bentoniet met 5 een gemiddelde deeltjeafmeting van 100 μηι (smectietgehalte: 72 gew.%, vrij natriumcarbonaatgehalte: 3,5 gew.%, beide op basis van het gewicht van bentoniet), en - 4,0 kg polyacrylamide granulen met een deeltjes-afmeting van 0,2 - 80 μηι (molecuulgewicht: 6 x 105, hydrolysegraad: 3%, 10 intrinsieke viscositeit: 6).

- 900 kg droog zand (deeltjesafmeting 0,2 - 5,0 mm) werden toegevoegd aan het homogene mengsel onder constant roeren. Het resulterende homogene mengsel werd gehalveerd en het watergehalte van de afzonderlijke delen werd respectievelijk ingesteld op 5% en 12%.

15 De resulterende verdunningsmengsels met twee verschillende watergehaltes werden aangebracht in lucht- en waterdichte kunststofzakken als 20 kg porties, en de zakken werden gedurende 10 maanden bij omgevingstemperatuur bewaard. Daarna werden uit de afzonderlijke zakken monsters genomen en de permeabiliteitwaarden van de 20 afzonderlijke monsters voor leidingwater werden gemeten onder toepassing van de vallende methode volgens Hoeks, J. et al. (Guidelines for the design of final landfill covers, Report 91, Staring Centre, Washington, 1990). Om vergelijkbare resultaten te verkrijgen werd ervoor gezorgd dat monsters met dezelfde watergehaltes praktisch werden gecompacteerd tot 25 dezelfde dichtheid (maximaal toelaatbaar deviatie: 1%). De volgende resultaten werden verkregen: monster met 5% watergehalte: 1,4 (± 0,05) 1014690 14 % * « ' x 10'11 m/sec. bij een dichtheid van 1580 kg/m3, monster met 12% watergehal-te: 2,1 (±0,05) x 10'11 m/sec. bij een dichtheid van 1595 kg/m3.

Voorbeeld 2

De volgende bestanddelen werden gehomogeniseerd in droge 5 toestand: - 100 g inactief gemalen Ca-bentoniet met een deeltjesafmeting beneden 100 [im (smectietgehalte: 76% gew.%), - 3,2 g poedervormig natriumcarbonaat, - 1,5 g polyacrylamide met een deeltjeafmeting in het 10 gebied van 2 pm - 0,5 mm (molecuulgewicht: 5 x 106, hydrolysegraad : 5%, intrinsieke viscositeit: 4,5), - 0,2 g verknoopt acrylamide/acrylzuurcopolymeer met een deeltjesafmeting in het gebied van 0,4 pm - 0,2 mm (molecuulgewicht 1,0 x 106), en 15 - 0,5 g niet-ionisch polyacrylamide met een deeltjes afmeting in het gebied van 5 pm - 0,8 mm (molecuulgewicht: 2,5 x 10®, niet-gehydroliseerd, intrinsieke viscositeit: 2,5).

- 850 g droge gravel met een gemiddelde deeltjesafmeting van 6 mm werden toegevoegd aan het hiervoor genoemde mengsel onder 20 constant roeren, waarbij het mengsel werd gehomogeniseerd en het watergehalte van het homogene mengsel werd ingesteld op 14%.

De permeabiliteit van het resulterende verdunnings-mengsel werd gemeten ten opzichte van leidingwater volgens dezelfde methode zoals beschreven in voorbeeld 1 en bleek 3,7 x 10'11 m/sec. bij 25 een dichtheid van 1550 kg/m3 te bedragen.

Een hoeveelheid van 400 g van het resulterende verdunningsmengsel werd afgewogen in een luchtdicht vat en het vat werd 1014690 . * 15 t * · gedurende 60 dagen gehandhaafd in een op 85 °C verwarmde thermostaat. Na deze veroudering, die een bewaarperiode van ongeveer 1 jaar bij 20 °C simuleert, werd de permeabiliteit zoals hiervoor beschreven genieten en bleek 4,1 x 10'11 m/sec. bij een dichtheid van 1520 kg/m3 te bedragen.

5 Deze resultaten toonden aan dat het verdunningsmensel volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig is te compacteren en dat slechts insignificante veranderingen plaatsvinden met betrekking tot de compacteerbaarheid hiervan en permeabiliteit na verouderen.

Voorbeeld 3 10 De volgende bestanddelen werden gehomogeniseerd in droge toestand: - 60 g poedervormig vormgegeven calciumbetoniet met een gemiddelde deeltjesafmeting van 80 pm (smectietgehalte: 70% gew.%, dit smectiet is van bedekte structuur, welk materiaal moeilijk is te 15 activeren), - 70 g zeer zwel baar geactiveerd bentoniet met een deeltjesafmeting beneden 90 pm (smectietgehalte: 85 gew.%).

- 1,4 g acryl amide/acrylzuurcopolymeer met een deeltjesafmeting in het gebied van 2 pm - 1,0 mm (molecuulgewicht: 20 5,5 x 106, acrylzuurgehalte overeenkomend met een hydrolysegraad van 7%, intrinsieke viscositeit: 5), en - 1,1 g polyacrylamide met een deeltjesafmeting in het gebied van 2 pm - 0,8 mm (molecuulgewicht: 3 x 106, hydrolysegraad: 0,5, 25 intrinsieke viscositeit: 4,5).

1000 g gravel met een gemiddelde deeltjesafmeting van 6 mm en met een vochtgehalte van 6,5 gew.% werd toegevoegd aan het 1 0 1 4 δ 9 0 16 I a « hiervoor genoemde mengsel onder constant roeren. Het watergehalte van het resulterende homogene verdunningsmengsel werd vervolgens ingesteld op 10 gew.%.

De permeabiliteit van het resulterende verdunnings-5 mengsel werd gemeten ten opzichte van een agressieve waterige oplossing met een hardheid van 250 NK°, zowel in verse toestand als na het verouderen zoals hiervoor beschreven. De volgende resultaten werden verkregen: vers bereid monster: 0,9 x 10'11 m/sec. bij een dichtheid van 1590 kg/m3 verouderd monster: 1,1 x 10‘n m/sec. bij een dichtheid van 1570 10 kg/m3.

Ter veroelliking dienend voorbeeld 1.

Dezelfde verbindingen als toegepast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd in een droge toestand, behalve dat polyacrylamide granulen met een deeltjesafmeting van 2 pm - 1 mm (molecuulgewicht: 15 400.000, hydrolysegraad: 7%, intrinsieke viscositeit: 0,8) werden gemengd en ingesteld op een watergehalte van 12%. De permeabiliteit van het resulterende verdunningsmengsel met leidingwater werd gemeten en bleek veel hoger te zijn dan de in voorbeeld 1 verkregen resultaten.

Ter veroeli.ikina dienend voorbeeld 2.

20 Dezelfde verbindingen als toegepast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd, behalve dat polyacrylamide granulen met een deeltjesafmeting van 2 pm - 0,5 mm, molecuul gewicht: 4,5 x 106, hydrolysegraad: 40%, intrinsieke viscositeit: 4, werden gemengd en ingesteld op een watergehalte van 10%. De permeabiliteit van het resulterende 25 verdunningsmengsel met leidingwater werd gemeten en bleek veel hoger te zijn dan de in voorbeeld 1 verkregen resultaten.

1 01 46 9 0 * * 17 Λ >

Ter verge!i.ikina dienend voorbeeld 3.

Dezelfde verbindingen als toegepast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd, behalve dat polyacrylamide granulen met een deeltjesafmeting van 1,5 mm - 2,3 mm, molecuulgewicht: 6 x 10®, hydrolyse-5 graad: 4%, intrinsieke viscositeit: 5, werden gemengd en ingesteld op een watergehalte van 15%. De permeabiliteit van het resulterende verdunnings-mengsel met leidingwater werd gemeten en bleek veel hoger te zijn dan de in voorbeeld 1 verkregen resultaten.

Ter verQeli.ikinQ dienend voorbeeld 4.

10 Dezelfde verbindingen als toegépast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd, behalve dat het watergehalte van het resulterende homogene mengsel werd ingesteld op 30%. Ten gevolge van het hoge watergehalte werd geen bruikbaar verdunningsmengsel verkregen.

Ter veraeli.ikinq dienend voorbeeld 5.

15 Dezelfde verbindingen als toegepast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd, behalve dat het watergehalte van het resulterende homogene verdunningsmengsel werd ingesteld op 1%. Ten gevolge van het hoge watergehalte werd geen voldoende pasta-achtig mengsel verkregen.

Ter veroelijkina dienend voorbeeld 6.

20 Dezelfde verbindingen als toegepast in voorbeeld 1 werden gehomogeniseerd, behalve dat de polyacrylamide granulen met een deeltjesafmeting van 0,5 - 2 mm, molecuulgewicht: 400.000, hydrolysegraad: 50%, intrinsieke viscositeit: 0,9, werden gemengd en ingesteld op een watergehalte van 16%. De permeabiliteit van het resulterende mengsel met 25 leidingwater werd gemeten en bleek veel hoger te zijn dan de in voorbeeld 1 verkregen resultaten.

1 01 4 δ 9 ü'

Claims (10)

1. KI ei bevattend mengsel dat een poedervormig of gemalen smectiet en/of een smectiet bevattend natuurlijk gesteente en 5 0,8 - 10 gew.% van ten minste een gedeeltelijk in water oplosbaar en/of in water zwel baar polymeer en eventueel ten minste 0,5 gew.% van een vast activeringsmiddel omvat, of een mengsel dat aanvullend als verdunnings-middel meer dan 0,5 gew.% van een of meer vaste inerte vulmiddelen omvat, waarbij alle gewichtspercentages zijn berekend op het gewicht van het 10 smectiet, met het kenmerk, dat - het polymeer een lineaire keten acrylamide type (co)polymeer met een molecuul gewicht van ten minste 500.000, een hydrolysegraad van ten hoogste 30% en een deeltjesafmeting van 2 [lm tot 1 mm is, en 15. het mengsel of verdunningsmengsel ook 3-20 gew.% water omvat, berekend voor het totale gewicht van het mengsel of van het verdunningsmengsel.

2. Mengsel of verdunningsmengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een mengsel van (co)polymeren wordt toegepast, waarbij 20 de hoeveelheid lineaire keten acrylamide type (co)polymeer s 30 gew.% is, berekend voor het totale gewicht van het mengsel van (co)polymeren.

3. Mengsel of verdunningsmengsel volgens een van de conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het molecuul gewicht van het polymeer 1 - 8 x 10* bedraagt.

4. Mengsel of verdunningsmengsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het molecuul gewicht van het polymeer 2 - 7 x 10® bedraagt. 1014690 ft 4 *

4 t· * , Conclusies.

5. Mengsel of verdunningsmengsel volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hydrolysegraad van het polymeer 2 - 10% bedraagt.

6. Mengsel of verdunningsmengsel volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de intrinsieke viscositeit van het 5 polymeer 4-7 bedraagt.

7. Mengsel of verdunningsmengsel volgens een van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het watergehalte hiervan 5-15 gew.% bedraagt, berekend voor het totale gewicht van het mengsel of van het verdunningsmengsel.

8. Toepassing van het mengsel of verdunningsmengsel volgens een van de conclusies 1-7 voor water-isolatie van bassins, dammen en ander voorwerpen blootgesteld aan schadelijke invloeden van water of waterige oplossingen.

9. Toepassing van het mengsel of verdunningsmengel volgens 15 een van de conclusies 1 - 7 als afdichting voor vuilstortplaatsen.

10. Toepassing van het mengsel of verdunningsmengsel volgens een van de conclusies 1 - 7 als vulmiddel voor holle ruimtes en scheuren voor voorwerpen blootgesteld aan water of waterige oplossingen. 1014690 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOENTIFIKATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager of van de gemachtigde 41872/AB/ci Nederlandse aanvrage nr. Indieningsdatum 1014690 20 maart 2000 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) TRISOPLAST International B.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 34861 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONOERWERPfbq toepassing van verschillende classificaties,ale classificatiesytnbolen opgeven) Volgens de Internationale classificatie (IRC) lnt.CI.7: C09K17/42 C09K17/40 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK __Onderzochte minimum documentatie _Classificatiesysteem__Classifies tiesymholen lnt.CI.7: C09K Onderzochte andere documentatie dan da minimum documentatie voor zover dergelijka documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen lil. | ] GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR 8EPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) (V. | | GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) Fo«b »*CT/ISA/20H*) 07.1979